CN106750651A - 一种耐热耐磨密封圈橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐热耐磨密封圈橡胶材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐热耐磨密封圈橡胶材料，其原料包括：丁腈橡胶，聚丁二烯橡胶，三元乙丙橡胶，改性二硫化钼，聚四氟乙烯，短切玻璃纤维，炭黑，轻钙，氧化锌，硬脂酸，油酸二乙醇胺硼酸酯，干性油醇酸树脂，2‑硫醇基甲基苯并咪唑锌盐，防老剂RD，促进剂D，促进剂DM，促进剂TT，硫磺，硫化助剂，邻苯二甲酸二丁酯，甲基含氢硅油。所述密封圈橡胶材料具有良好的耐热性、耐磨性以及优异的耐候性能，使用寿命长，且生产效率高，成本低。

Description

一种耐热耐磨密封圈橡胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，特别是一种耐热耐磨密封圈橡胶材料及其制备方法。
背景技术
密封圈为汽车上常用的密封原件，主要用于静密封和往复运动密封。汽车燃油泵中常用的密封件是密封圈，密封圈具有良好的密封性能，使用范围广，因此在汽车的设计中得到越来越多的应用。密封圈材料的选择对其密封性能和使用寿命有着重要意义，材料的性能直接影响密封圈的使用性能。现有技术中的密封圈的材质通常存在强度性能低和易老化的缺陷，因而严重影了密封圈的使用寿命。
密封圈是材料力学性能、化学性能的综合应用，为保证密封圈具有长久的使用寿命和良好的密封性能，在选择密封圈时，首先要避免产生强度破坏和端面变形，因此必须选择具有一定耐磨性能的材料。同时为防止密封圈不断受热膨胀，其应力应大于材料的许可应力，因此必须选择具有具有耐热性的材料。此外，为依然保持密封部位的拉伸、压缩应力松弛性能稳定性，使密封圈的密封性能保持稳定，密封材料必须具有良好的耐候性能。
发明内容
基于背景技术存在的问题，本发明提出了一种耐热耐磨密封圈橡胶材料及其制备方法，所述密封圈橡胶材料具有良好的耐热性、耐磨性以及优异的耐候性能，使用寿命长，且生产效率高，成本低。
本发明提出的一种耐热耐磨密封圈橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶75-90份，聚丁二烯橡胶20-40份，三元乙丙橡胶20-40份，改性二硫化钼5-10份，聚四氟乙烯6-12份，短切玻璃纤维3-10份，炭黑6-12份，轻钙4-10份，氧化锌2-5份，硬脂酸0.5-1份，油酸二乙醇胺硼酸酯0.4-0.6份，干性油醇酸树脂3-5份，2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐0.8-1.2份，防老剂RD 0.1-0.3份，促进剂D 0.2-0.4份，促进剂DM 0.3-0.6份，促进剂TT 0.2-0.4份，硫磺0.1-0.3份，硫化助剂0.1-0.3份，邻苯二甲酸二丁酯0.5-1份，甲基含氢硅油3-10份；
所述改性二硫化钼的制备方法包括：将MoS2研磨至粒径为20-40目，加入乙醇搅拌均匀，依次加入CTAB和PEG，升温至70-85℃，搅拌20-24h，静置10-12h后，抽滤，洗涤，真空干燥，得到所述改性二硫化钼。
在具体实施方式中，丁腈橡胶的重量份可以为76、78、80、82、84、86、88；聚丁二烯橡胶的重量份可以为21、23、25、27、29、31、33、35、37、39份；三元乙丙橡胶的重量份可以为21、23、25、27、29、31、33、35、37、39份；改性二硫化钼的重量份可以为6.5、7.2、7.9、8.3、8.8、9.1、9.7；聚四氟乙烯的重量份可以为6.5、7.2、7.9、8.3、8.8、9.1、9.7、10.3、10.8、11.5；短切玻璃纤维的重量份可以为3.7、4.5、5.2、5.9、6.3、6.8、7.1、8.7、9.3、9.8；炭黑的重量份可以为6.5、7.2、7.9、8.3、8.8、9.1、9.7、10.3、10.8、11.5；轻钙的重量份可以为4.5、5.2、5.9、6.3、6.8、7.1、8.7、9.3、9.8；氧化锌的重量份可以为2.2、2.3、2.5、2.7、2.8、3.3、3.6、3.8、4.3、4.5、4.7；硬脂酸的重量份可以为0.52、0.58、0.61、0.67、0.72、0.78、0.74、0.88、0.95。
优选地，MoS2、CTAB、PEG的重量配比为100:5-10:10-20。
优选地，所述丁腈橡胶是由丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240组成，丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240的重量配比为6-8:1。
优选地，所述炭黑是由炭黑N330和炭黑N550组成，炭黑N330和炭黑N550的重量配比为1:3-5。
优选地，所述硫化助剂是由金属氧化物和辅助剂组成；优选地，所述硫化助剂是由氧化锌和2-巯基咪唑啉组成，氧化锌和2-巯基咪唑啉的重量配比为1：0.8-1。
优选地，丁腈橡胶，聚丁二烯橡胶，三元乙丙橡胶的重量配比为：80-85:25-30:30-35。
优选地，所述的耐热耐磨密封圈橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶80-85份，聚丁二烯橡胶25-35份，三元乙丙橡胶30-35份，改性二硫化钼7-9份，聚四氟乙烯8-10份，短切玻璃纤维5-8份，炭黑8-10份，轻钙6-8份，氧化锌3-4份，硬脂酸0.7-0.9份，油酸二乙醇胺硼酸酯0.4-0.5份、干性油醇酸树脂4-5份，2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐0.9-1.1份，防老剂RD 0.1-0.2份，促进剂D 0.3-0.4份，促进剂DM 0.4-0.5份，促进剂TT 0.3-0.4份，硫磺0.2-0.3份，硫化助剂0.1-0.2份，邻苯二甲酸二丁酯0.7-0.9份，甲基含氢硅油5-8份。
本发明还提出了一种上述耐热耐磨密封圈橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中塑炼均匀后，再依次加入改性二硫化钼、聚四氟乙烯、短切玻璃纤维、轻钙、氧化锌、硬脂酸、油酸二乙醇胺硼酸酯、干性油醇酸树脂、2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐、防老剂RD、炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、甲基含氢硅油，混炼均匀，排料，冷却得到母炼胶；
S2、将S1得到的母炼胶投入到开炼机中，加入硫磺、硫化助剂、促进剂D、促进剂DM、促进剂TT，混炼均匀，出片，冷却，得到终炼胶；
S3、将S2得到的终炼胶放入硫化机的模具内，进行硫化，硫化结束后冷却至室温，脱模得到所述耐热耐磨密封圈橡胶材料。
优选地，所述耐热耐磨密封圈橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
S1中，将丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中于60-80℃下塑炼35-45min后，再依次加入改性二硫化钼、聚四氟乙烯、短切玻璃纤维、轻钙、氧化锌、硬脂酸、油酸二乙醇胺硼酸酯、干性油醇酸树脂、2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐、防老剂RD、炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、甲基含氢硅油，于70-100℃下混炼15-25min，排料，冷却得到母炼胶；
S2、将S1得到的母炼胶投入到开炼机中，加入硫磺、硫化助剂、促进剂D、促进剂DM、促进剂TT，在35-55℃下混炼10-20min，出片，冷却，得到终炼胶；
S3、将S2得到的终炼胶放入硫化机的模具内，在175-195℃下硫化30-40min，冷却至室温，脱模，得到所述耐热耐磨密封圈橡胶材料。
本发明中，采用丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶及三元乙丙橡胶配合使用，不仅互溶性好，还改善了胶料的耐热性能、粘结力、刚度及交联度，所得制品的极性、弹性及粘结性能优异；丁腈橡胶本身具有优异的弹性、耐油性、耐介质及耐疲劳性，与环氧化天然橡胶配合使用，可使密封圈的耐热性、耐老化性能得到显著提高；并且一定比例的不同丙烯腈含量的丁腈橡胶2707和与腈橡胶6240并用，可提高橡胶自身的耐热性能及耐介质性能，并最大限度地保证了密封圈材料的密封性、耐候性；通过CTAB和PEG改性得到的二硫化钼，由于MoS2微粒表面有富硫吸附层存在，表面呈现负电荷，带有阳离子基团的CTAB加入体系后，必然改变MoS2微粒表面的带电性，这种两亲分子以其极性基朝向固体，带有吸附层的固体表面裸露出的是碳氢等亲油性基团，与丁腈橡胶等基料形成良好的相容性；与此同时改性剂还采用了聚乙二醇(PEG)，其分子式中只含有羟基和醚基两种亲水基而无疏水基，可被吸附在被分散的MoS2颗粒表面，形成了一层具有较强的“空间位阻”效应大分子亲水膜，可以进一步增大MoS2颗粒间的排斥能，增强体系的分散性和稳定性，并切借助于高浓度的有机大分子链对MoS2颗粒进行包覆改性，使MoS2的每个颗粒处于一个相对隔绝的状态，可以抑制MoS2颗粒的团聚现象；通过上述两种改性剂复配改性得到的二硫化钼，可以以微米尺度分散在丁腈橡胶等的基料中，保持着其特有的片层结构，进而可以显著增强密封圈的耐磨性能和其他力学性能；此外，本发明中还加入了一定比例的炭黑N330和炭黑N550混合使用并控制两者的添加量，可保证密封圈材料的弹性，保证材料的拉伸、压缩应力松弛性能在一合理的范围内，使产品的密封性能随时间变化无明显变化，延长使用寿命；加入聚四氟乙烯和短切玻璃纤维的补强填充剂，进一步提高了本发明的耐磨性能，减低本发明的成本，并在橡胶材料中形成支架结构，从而可以进一步提高产品的机械性能和耐热性能；硬脂酸、氧化锌可以提高橡胶硫化时的硫化效率、提高密封圈材料的耐热性能以及改善密封件材料的物理力学性能；由硫磺、促进剂D、促进剂DM、促进剂TT组成的快速硫化体系使基料的分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性强度增加，并且材料在制备过程中的硫化成型时间大大缩短，硫化后力学性能大大提高；加入的2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐和对苯二胺类防老剂RD，可在硫化胶表面形成连续的大分子防护膜，提高材料的耐腐蚀性能；加入硫磺作为硫化剂，由此形成一种有效硫化体系，抗硫化返原性好，且硫化均匀，适用于厚制品硫化，得到的硫化胶也具有良好的耐热性和耐压缩变形性；一定比例的氧化锌和2-巯基咪唑啉形成的硫化助剂体系，其可以与丁腈橡胶以及聚丁二烯橡胶等适度反应，抑制高温氛围中的交联形态的改变、聚合物链的切断，具有即便对于长期的热老化也难以产生物性降低的效果；古马隆树脂和邻苯二甲酸二丁酯作为增塑剂使用，可提高本发明可塑性，降低了原料粘度和混炼时的温度，改善分散性与混合性；采用甲基含氢硅油类增塑剂，可提供良好的加工性能。
本发明中，按照上述配方与制备方法制成的耐热耐磨密封圈橡胶材料，可满足密封圈材料的国产化，具有良好的耐热性及优异的耐磨性、密封性以及力学性能，同时使用寿命长，且生产效率高，成本低。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐热耐磨密封圈橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶75份，聚丁二烯橡胶40份，三元乙丙橡胶20份，改性二硫化钼10份，聚四氟乙烯6份，短切玻璃纤维10份，炭黑6份，轻钙10份，氧化锌2份，硬脂酸1份，油酸二乙醇胺硼酸酯0.4份，干性油醇酸树脂5份，2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐0.8份，防老剂RD 0.3份，促进剂D 0.2份，促进剂DM 0.6份，促进剂TT 0.2份，硫磺0.3份，硫化助剂0.1份，邻苯二甲酸二丁酯1份，甲基含氢硅油3份；
所述改性二硫化钼的制备方法包括：将MoS2研磨至粒径为20目，加入乙醇搅拌均匀，依次加入CTAB和PEG，升温至85℃，搅拌20h，静置12h后，抽滤，洗涤，真空干燥，得到所述改性二硫化钼，MoS2、CTAB、PEG的重量配比为100:5:20；
所述丁腈橡胶是由丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240组成，丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240的重量配比为6:1；所述炭黑是由炭黑N330和炭黑N550组成，炭黑N330和炭黑N550的重量配比为1:5；所述硫化助剂是由重量配比为1:0.8的氧化锌和2-巯基咪唑啉组成；
本实施例1中，上述耐热耐磨密封圈橡胶材料的制备方法包括如下步骤：
S1中，将丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中于60℃下塑炼45min后，再依次加入改性二硫化钼、聚四氟乙烯、短切玻璃纤维、轻钙、氧化锌、硬脂酸、油酸二乙醇胺硼酸酯、干性油醇酸树脂、2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐、防老剂RD、炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、甲基含氢硅油，于70℃下混炼25min，排料，冷却得到母炼胶；
S2、将S1得到的母炼胶投入到开炼机中，加入硫磺、硫化助剂、促进剂D、促进剂DM、促进剂TT，在35℃下混炼20min，出片，冷却，得到终炼胶；
S3、将S2得到的终炼胶放入硫化机的模具内，在175℃下硫化40min，冷却至室温，脱模，得到所述耐热耐磨密封圈橡胶材料。
实施例2
一种耐热耐磨密封圈橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶90份，聚丁二烯橡胶20份，三元乙丙橡胶40份，改性二硫化钼5份，聚四氟乙烯12份，短切玻璃纤维3份，炭黑12份，轻钙4份，氧化锌5份，硬脂酸0.5份，油酸二乙醇胺硼酸酯0.6份，干性油醇酸树脂3份，2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐1.2份，防老剂RD 0.1份，促进剂D 0.4份，促进剂DM 0.3份，促进剂TT 0.4份，硫磺0.1份，硫化助剂0.3份，邻苯二甲酸二丁酯0.5份，甲基含氢硅油10份；
所述改性二硫化钼的制备方法包括：将MoS2研磨至粒径为40目，加入乙醇搅拌均匀，依次加入CTAB和PEG，升温至70℃，搅拌24h，静置10h后，抽滤，洗涤，真空干燥，得到所述改性二硫化钼，MoS2、CTAB、PEG的重量配比为100:10:10；
所述丁腈橡胶是由丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240组成，丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240的重量配比为8:1；所述炭黑是由炭黑N330和炭黑N550组成，炭黑N330和炭黑N550的重量配比为1:3；所述硫化助剂是由重量配比为1:1的氧化锌和2-巯基咪唑啉组成；
本实施例2中，上述耐热耐磨密封圈橡胶材料的制备方法包括如下步骤：
S1中，将丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中于80℃下塑炼35min后，再依次加入改性二硫化钼、聚四氟乙烯、短切玻璃纤维、轻钙、氧化锌、硬脂酸、油酸二乙醇胺硼酸酯、干性油醇酸树脂、2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐、防老剂RD、炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、甲基含氢硅油，于100℃下混炼15min，排料，冷却得到母炼胶；
S2、将S1得到的母炼胶投入到开炼机中，加入硫磺、硫化助剂、促进剂D、促进剂DM、促进剂TT，在55℃下混炼10min，出片，冷却，得到终炼胶；
S3、将S2得到的终炼胶放入硫化机的模具内，在195℃下硫化30min，冷却至室温，脱模，得到所述耐热耐磨密封圈橡胶材料。
实施例3
一种耐热耐磨密封圈橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶80份，聚丁二烯橡胶35份，三元乙丙橡胶30份，改性二硫化钼9份，聚四氟乙烯8份，短切玻璃纤维8份，炭黑8份，轻钙8份，氧化锌3份，硬脂酸0.9份，油酸二乙醇胺硼酸酯0.4份，干性油醇酸树脂5份，2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐0.9份，防老剂RD 0.2份，促进剂D 0.3份，促进剂DM 0.5份，促进剂TT 0.3份，硫磺0.3份，硫化助剂0.1份，邻苯二甲酸二丁酯0.9份，甲基含氢硅油5份；
所述改性二硫化钼的制备方法包括：将MoS2研磨至粒径为30目，加入乙醇搅拌均匀，依次加入CTAB和PEG，升温至75℃，搅拌22h，静置11h后，抽滤，洗涤，真空干燥，得到所述改性二硫化钼，MoS2、CTAB、PEG的重量配比为100:7:15；
所述丁腈橡胶是由丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240组成，丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240的重量配比为7:1；所述炭黑是由炭黑N330和炭黑N550组成，炭黑N330和炭黑N550的重量配比为1:4；所述硫化助剂是由重量配比为1:0.9的氧化锌和2-巯基咪唑啉组成；
本实施例3中，上述耐热耐磨密封圈橡胶材料的制备方法包括如下步骤：
S1中，将丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中于70℃下塑炼40min后，再依次加入改性二硫化钼、聚四氟乙烯、短切玻璃纤维、轻钙、氧化锌、硬脂酸、油酸二乙醇胺硼酸酯、干性油醇酸树脂、2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐、防老剂RD、炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、甲基含氢硅油，于85℃下混炼20min，排料，冷却得到母炼胶；
S2、将S1得到的母炼胶投入到开炼机中，加入硫磺、硫化助剂、促进剂D、促进剂DM、促进剂TT，在45℃下混炼15min，出片，冷却，得到终炼胶；
S3、将S2得到的终炼胶放入硫化机的模具内，在185℃下硫化35min，冷却至室温，脱模，得到所述耐热耐磨密封圈橡胶材料。
实施例4
一种耐热耐磨密封圈橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶85份，聚丁二烯橡胶25份，三元乙丙橡胶35份，改性二硫化钼7份，聚四氟乙烯10份，短切玻璃纤维5份，炭黑10份，轻钙6份，氧化锌4份，硬脂酸0.7份，油酸二乙醇胺硼酸酯0.5份，干性油醇酸树脂4份，2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐1.1份，防老剂RD 0.1份，促进剂D 0.4份，促进剂DM 0.4份，促进剂TT 0.4份，硫磺0.2份，硫化助剂0.2份，邻苯二甲酸二丁酯0.7份，甲基含氢硅油8份；
所述改性二硫化钼的制备方法包括：将MoS2研磨至粒径为30目，加入乙醇搅拌均匀，依次加入CTAB和PEG，升温至80℃，搅拌23h，静置11h后，抽滤，洗涤，真空干燥，得到所述改性二硫化钼，MoS2、CTAB、PEG的重量配比为100:8:13；
所述丁腈橡胶是由丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240组成，丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240的重量配比为7:1；所述炭黑是由炭黑N330和炭黑N550组成，炭黑N330和炭黑N550的重量配比为1:4；所述硫化助剂是由重量配比为1:0.9的氧化锌和2-巯基咪唑啉组成；
本实施例4中，上述耐热耐磨密封圈橡胶材料的制备方法包括如下步骤：
S1中，将丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中于75℃下塑炼42min后，再依次加入改性二硫化钼、聚四氟乙烯、短切玻璃纤维、轻钙、氧化锌、硬脂酸、油酸二乙醇胺硼酸酯、干性油醇酸树脂、2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐、防老剂RD、炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、甲基含氢硅油，于90℃下混炼22min，排料，冷却得到母炼胶；
S2、将S1得到的母炼胶投入到开炼机中，加入硫磺、硫化助剂、促进剂D、促进剂DM、促进剂TT，在40℃下混炼16min，出片，冷却，得到终炼胶；
S3、将S2得到的终炼胶放入硫化机的模具内，在190℃下硫化32min，冷却至室温，脱模，得到所述耐热耐磨密封圈橡胶材料。
将上述实施例1-4所述耐热耐磨密封圈橡胶材料进行性能测试，结果如下：
分别按照DIN53505、ISO 48、DIN53504-2、ISO 815-B、DIN 53508、ISO 1817、以及DIN 53509的测试标准对产品的硬度、拉伸强度、断裂伸长率、压变、抗老化、耐介质、耐低温以及耐臭氧性能进行测试，结果如表所示：
按照上述配方与制备方法制成的耐热耐磨密封圈橡胶材料，可满足密封圈材料的国产化，具有良好的耐热性及优异的耐磨性、密封性以及力学性能，同时使用寿命长，且生产效率高，成本低。
在实施例1-4中，采用丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶及三元乙丙橡胶配合使用，不仅互溶性好，还改善了胶料的耐热性能、粘结力、刚度及交联度，所得制品的极性、弹性及粘结性能优异；丁腈橡胶本身具有优异的弹性、耐油性、耐介质及耐疲劳性，与环氧化天然橡胶配合使用，可使密封圈的耐热性、耐老化性能得到显著提高；并且一定比例的不同丙烯腈含量的丁腈橡胶2707和与腈橡胶6240并用，可提高橡胶自身的耐热性能及耐介质性能，并最大限度地保证了密封圈材料的密封性、耐候性；通过CTAB和PEG改性得到的二硫化钼，由于MoS2微粒表面有富硫吸附层存在，表面呈现负电荷，带有阳离子基团的CTAB加入体系后，必然改变MoS2微粒表面的带电性，这种两亲分子以其极性基朝向固体，带有吸附层的固体表面裸露出的是碳氢等亲油性基团，与丁腈橡胶等基料形成良好的相容性；与此同时改性剂还采用了聚乙二醇(PEG)，其分子式中只含有羟基和醚基两种亲水基而无疏水基，可被吸附在被分散的MoS2颗粒表面，形成了一层具有较强的“空间位阻”效应大分子亲水膜，可以进一步增大MoS2颗粒间的排斥能，增强体系的分散性和稳定性，并切借助于高浓度的有机大分子链对MoS2颗粒进行包覆改性，使MoS2的每个颗粒处于一个相对隔绝的状态，可以抑制MoS2颗粒的团聚现象；通过上述两种改性剂复配改性得到的二硫化钼，可以以微米尺度分散在丁腈橡胶等的基料中，保持着其特有的片层结构，进而可以显著增强密封圈的耐磨性能和其他力学性能；此外，本发明中还加入了一定比例的炭黑N330和炭黑N550混合使用并控制两者的添加量，可保证密封圈材料的弹性，保证材料的拉伸、压缩应力松弛性能在一合理的范围内，使产品的密封性能随时间变化无明显变化，延长使用寿命；加入聚四氟乙烯和短切玻璃纤维的补强填充剂，进一步提高了本发明的耐磨性能，减低本发明的成本，并在橡胶材料中形成支架结构，从而可以进一步提高产品的机械性能和耐热性能；硬脂酸、氧化锌可以提高橡胶硫化时的硫化效率、提高密封圈材料的耐热性能以及改善密封件材料的物理力学性能；由硫磺、促进剂D、促进剂DM、促进剂TT组成的快速硫化体系使基料的分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性强度增加，并且材料在制备过程中的硫化成型时间大大缩短，硫化后力学性能大大提高；加入的2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐和对苯二胺类防老剂RD，可在硫化胶表面形成连续的大分子防护膜，提高材料的耐腐蚀性能；加入硫磺作为硫化剂，由此形成一种有效硫化体系，抗硫化返原性好，且硫化均匀，适用于厚制品硫化，得到的硫化胶也具有良好的耐热性和耐压缩变形性；一定比例的氧化锌和2-巯基咪唑啉形成的硫化助剂体系，其可以与丁腈橡胶以及聚丁二烯橡胶等适度反应，抑制高温氛围中的交联形态的改变、聚合物链的切断，具有即便对于长期的热老化也难以产生物性降低的效果；古马隆树脂和邻苯二甲酸二丁酯作为增塑剂使用，可提高本发明可塑性，降低了原料粘度和混炼时的温度，改善分散性与混合性；采用甲基含氢硅油类增塑剂，可提供良好的加工性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐热耐磨密封圈橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁腈橡胶75-90份，聚丁二烯橡胶20-40份，三元乙丙橡胶20-40份，改性二硫化钼5-10份，聚四氟乙烯6-12份，短切玻璃纤维3-10份，炭黑6-12份，轻钙4-10份，氧化锌2-5份，硬脂酸0.5-1份，油酸二乙醇胺硼酸酯0.4-0.6份，干性油醇酸树脂3-5份，2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐0.8-1.2份，防老剂RD 0.1-0.3份，促进剂D 0.2-0.4份，促进剂DM 0.3-0.6份，促进剂TT 0.2-0.4份，硫磺0.1-0.3份，硫化助剂0.1-0.3份，邻苯二甲酸二丁酯0.5-1份，甲基含氢硅油3-10份；
所述改性二硫化钼的制备方法包括：将MoS2研磨至粒径为20-40目，加入乙醇搅拌均匀，依次加入CTAB和PEG，升温至70-85℃，搅拌20-24h，静置10-12h后，抽滤，洗涤，真空干燥，得到所述改性二硫化钼。
2.根据权利要求1所述的耐热耐磨密封圈橡胶材料，其特征在于，MoS2、CTAB、PEG的重量配比为100:5-10:10-20。
3.根据权利要求1或2所述的耐热耐磨密封圈橡胶材料，其特征在于，所述丁腈橡胶是由丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240组成，丁腈橡胶2707和丁腈橡胶6240的重量配比为6-8:1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的耐热耐磨密封圈橡胶材料，其特征在于，所述炭黑是由炭黑N330和炭黑N550组成，炭黑N330和炭黑N550的重量配比为1:3-5。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的耐热耐磨密封圈橡胶材料，其特征在于，所述硫化助剂是由金属氧化物和辅助剂组成；优选地，所述硫化助剂是由氧化锌和2-巯基咪唑啉组成，氧化锌和2-巯基咪唑啉的重量配比为1:0.8-1。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的耐热耐磨密封圈橡胶材料，其特征在于，丁腈橡胶，聚丁二烯橡胶，三元乙丙橡胶的重量配比为：80-85:25-30:30-35。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的耐热耐磨密封圈橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁腈橡胶80-85份，聚丁二烯橡胶25-35份，三元乙丙橡胶30-35份，改性二硫化钼7-9份，聚四氟乙烯8-10份，短切玻璃纤维5-8份，炭黑8-10份，轻钙6-8份，氧化锌3-4份，硬脂酸0.7-0.9份，油酸二乙醇胺硼酸酯0.4-0.5份，干性油醇酸树脂4-5份，2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐0.9-1.1份，防老剂RD 0.1-0.2份，促进剂D 0.3-0.4份，促进剂DM 0.4-0.5份，促进剂TT 0.3-0.4份，硫磺0.2-0.3份，硫化助剂0.1-0.2份，邻苯二甲酸二丁酯0.7-0.9份，甲基含氢硅油5-8份。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的耐热耐磨密封圈橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中塑炼均匀后，再依次加入改性二硫化钼、聚四氟乙烯、短切玻璃纤维、轻钙、氧化锌、硬脂酸、油酸二乙醇胺硼酸酯、干性油醇酸树脂、2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐、防老剂RD、炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、甲基含氢硅油，混炼均匀，排料，冷却得到母炼胶；
S2、将S1得到的母炼胶投入到开炼机中，加入硫磺、硫化助剂、促进剂D、促进剂DM、促进剂TT，混炼均匀，出片，冷却，得到终炼胶；
S3、将S2得到的终炼胶放入硫化机的模具内，进行硫化，硫化结束后冷却至室温，脱模得到所述耐热耐磨密封圈橡胶材料。
9.根据权利要求8所述的耐热耐磨密封圈橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1中，将丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中于60-80℃下塑炼35-45min后，再依次加入改性二硫化钼、聚四氟乙烯、短切玻璃纤维、轻钙、氧化锌、硬脂酸、油酸二乙醇胺硼酸酯、干性油醇酸树脂、2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐、防老剂RD、炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、甲基含氢硅油，于70-100℃下混炼15-25min，排料，冷却得到母炼胶；
S2、将S1得到的母炼胶投入到开炼机中，加入硫磺、硫化助剂、促进剂D、促进剂DM、促进剂TT，在35-55℃下混炼10-20min，出片，冷却，得到终炼胶；
S3、将S2得到的终炼胶放入硫化机的模具内，在175-195℃下硫化30-40min，冷却至室温，脱模，得到所述耐热耐磨密封圈橡胶材料。
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